Pogledajte NOVU upečatljivu fotografiju crne rupe M87

Kolaboracija Teleskopa Event Horizon (EHT) objavila je nove, upečatljive slike M87* – supermasivne crne rupe u srcu galaksije Messier 87. Ove su slike rezultat analize podataka skupljenih tijekom serije promatranja izvršenih u travnju 2018. godine. Zahvaljujući uključenju novoizgrađenog Greenland Telescope i značajnom poboljšanju brzine snimanja unutar cijele mreže teleskopa, promatranja iz 2018. godine omogućila su nam dublji i detaljniji uvid u ovaj nebeski objekt, nudeći perspektivu koja se razlikuje od onih zabilježenih tijekom promatranja 2017. godine.

U časopisu Astronomy & Astrophysics nedavno je objavljen članak koji predstavlja ove nove slike. Na njima je vidljiv već poznati prsten, identičnih dimenzija kao onaj promatran 2017. godine. Ovaj svijetli prsten obavija duboku centralnu depresiju, poznatu kao “sjena crne rupe”, što je u skladu s predviđanjima opće teorije relativnosti. Posebno je intrigantan podatak da se sjajni vrhunac prstena pomaknuo za oko 30° u usporedbi s prethodnim snimkama iz 2017., što se može objasniti teorijskim razumijevanjem promjenjivosti turbulentnog materijala u okolini crnih rupa.

“Jedan od temeljnih zahtjeva znanosti jest sposobnost ponavljanja i potvrđivanja rezultata”, ističe dr. Keiichi Asada, suradnik za istraživanje na Institutu za astronomiju i astrofiziku Academia Sinica. “Potvrda postojanja prstena na temelju potpuno novog skupa podataka predstavlja značajan korak naprijed za našu kolaboraciju i snažan je dokaz da zaista promatramo sjenu crne rupe i materijal koji kruži oko nje.”

EHT je 2017. godine zabilježio prvu sliku crne rupe. Taj objekt, M87*, predstavlja vitalno središte ogromne eliptične galaksije Messier 87, udaljene 55 milijuna svjetlosnih godina od Zemlje. Slika crne rupe otkrila je svijetli kružni prsten, s jačim sjajem na južnom dijelu. Nadalje, detaljna analiza podataka omogućila je i uvid u strukturu M87* u polariziranom svjetlu, pružajući dublji uvid u geometriju magnetskog polja i karakteristike plazme oko crne rupe.

Nova era izravnog fotografiranja crnih rupa

“Ulaskom u novu eru izravnog slikanja crnih rupa, koju je inicirala temeljita analiza promatranja M87* iz 2017. godine, otvorili smo novi prozor za istraživanje astrofizike crnih rupa i testiranje opće teorije relativnosti”, naglašava dr. José L. Gómez, zamjenik predsjednika Vijeća za znanost EHT-a i voditelj EHT grupe na IAA-CSIC-u. “Prema našim teorijskim modelima, stanje materijala oko M87* trebalo bi biti neovisno između 2017. i 2018. godine. Stoga će ponovljena promatranja M87* omogućiti neovisno postavljanje ograničenja na strukturu plazme i magnetskog polja oko crne rupe te razdvajanje složenih astrofizičkih fenomena od efekata opće teorije relativnosti”, dodaje dr. Gómez.

Za ostvarivanje novih i uzbudljivih znanstvenih dostignuća, EHT neprestano napreduje. Teleskop Greenland pridružio se EHT mreži prvi put 2018. godine, samo pet mjeseci nakon završetka izgradnje iznad Arktičkog kruga. Ovaj teleskop znatno je poboljšao kvalitetu slika koje EHT mreža proizvodi, posebno poboljšavajući pokrivenost u smjeru sjever-jug. LMT (Large Millimeter Telescope) sudjelovao je također prvi put s potpuno operativnom površinom od 50 metara, znatno povećavajući svoju osjetljivost. Nadogradnje su uključivale i promatranje u četiri frekvencijska pojasa oko 230 GHz, nasuprot prethodnim promatranjima koja su se ograničavala na samo dva pojasa.

“Znanstveni napredak zahtijeva kontinuirano usavršavanje u kvaliteti podataka i metodama analize”, kaže Rohan Dahale, doktorand na IAA-CSIC-u koji je dao ključan doprinos novim otkrićima EHT-a. “Integracija Teleskopa Grenlanda u našu mrežu popunila je ključne praznine u našem globalnom teleskopu. Promatranja iz 2021., 2022. te nadolazeća iz 2024. godine svjedoče o kontinuiranim unapređenjima mreže, što nas potiče da proširimo granice astrofizike crnih rupa.”

Iznenađujuća sličnost

Fotografija crne rupe M87* snimljena 2018. godine pokazuje iznenađujuću sličnost s onom iz 2017. Na njoj vidimo svijetli prsten istih dimenzija, s tamnom središnjom regijom i jednom stranom prstena koja je svjetlija od ostalih. Masa i udaljenost M87* neće se znatno mijenjati tijekom ljudskog života, stoga opća teorija relativnosti predviđa da će promjer prstena ostati konstantan iz godine u godinu. Stabilnost izmjerenog promjera na slikama iz 2017. i 2018. godine snažno podržava zaključak da je M87* precizno opisan općom teorijom relativnosti.

“Jedno od značajnih svojstava crne rupe jest činjenica da njezin polumjer ovisi primarno o jednom faktoru: njenoj masi”, ističe dr. Nitika Yadlapalli Yurk, bivša doktorska studentica na Kalifornijskom tehnološkom institutu (Caltech), sada postdoktorandica na Laboratoriju za mlazni pogon u Kaliforniji. “Pošto M87* ne akumulira materijal brzim tempom, što bi povećalo njegovu masu, opća teorija relativnosti sugerira da će njezin polumjer ostati relativno nepromijenjen kroz ljudsku povijest. Vrlo je uzbudljivo vidjeti da naši podaci potvrđuju ova teorijska predviđanja.”

Premda se veličina sjene crne rupe nije mijenjala između 2017. i 2018. godine, došlo je do značajne promjene u položaju najsvjetlijeg dijela prstena. Taj svijetli dio rotirao je za otprilike 30° u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, smjestivši se na donjem desnom dijelu prstena, približno na poziciji 5 sati.

“Najznačajnija promjena, pomak vrhunca sjaja prstena, zapravo je fenomen koji smo predvidjeli kada smo objavili prve rezultate 2019. godine”, objašnjava dr. Britt Jeter, postdoktorandica na Institutu za astronomiju i astrofiziku Academia Sinica. “Iako opća teorija relativnosti predviđa da bi veličina prstena trebala ostati relativno stabilna, emisija iz turbulentnog i neorganiziranog akrecijskog diska oko crne rupe uzrokuje oscilaciju najsvjetlijeg dijela prstena oko zajedničke osi. Količina i način ovih oscilacija kroz vrijeme omogućuju nam testiranje naših teorija o magnetskom polju i plazmi u okolini crne rupe.”

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr